نود یا گره جزء ضروری یک بلاک چین است و به رایانه‌هایی اشاره دارد که به شبکه وصل می‌شوند و در تأیید و اعتبارسنجی تراکنشها شرکت می‌کنند. نودها به نوعی امنیت بلاک چین‌ها را تامین می‌کنند و نقش‌ها و مسئولیت‌های متفاوتی دارند. در ادامه این مقاله از فکت کوینز به بررسی گره‌ها در بلاک چین خواهیم پرداخت. همراه ما باشید.
بعضی از گره‌ها مسئولیت ذخیره‌سازی یک نسخه کپی‌شده از کل بلاک چین و اعتبارسنجی تراکنشها با استفاده از قوانین اجماع را انجام می‌دهند؛ برخی دیگر مسئول تأیید و افزودن تراکنش‌های جدید به بلاک چین‌ها هستند و بعضی از آنها هم مسئولیت‌های پیچیده‌تری مثل اجرای قراردادهای هوشمند را برعهده دارند.
با این حال، همه آنها با هم همکاری می‌کنند تا یکپارچگی و امنیت بلاک چین‌ها حفظ شود. نودها با هم ارتباط برقر می‌کنند، داده‌ها را مبادله می‌کنند و از قوانین اجماع برای تأیید تراکنشها و اضافه کردن بلوک‌ها استفاده می‌کنند.
چرا گره بلاک چین اهمیت زیادی دارد؟
افزایش محبوبیت بلاک چین و پذیرش گسترده آن در صنایعی مثل مراقبت‌های بهداشتی، انرژی و سرگرمی تنها با فناوری آن امکان‌پذیر شده است. در نتیجه، در ک زیرساخت بلاک چین‌ها برای درک پویای و ابزارهای آن اهمیت زیادی دارد.
نود یا گره بلاک چین ستون فقرات یک بلاک چین است و افزایش امنیت داده‌ها و اعتبارسنجی تراکنشها هدف اصلی آنها محسوب می‌شود. برای تمرکززدایی، تغییرناپذیری و قابلیت‌ردیابی بلاک چین‌ها گاهی ممکن است هزاران نود ایجاد شود.
نودها با ذخیره تمام سوابق تراکنشها امنیت بلاک چین‌ها را تضمین کنند. علاوه بر این، آنها از بلاک چین در برابر حملات محافظت می‌کنند. هر نود یک نسخه کپی‌شده از پایگاه داده بلاک چین را دارد و از آن برای تأیید تراکنشها و اضافه کردن آنها به شبکه استفاده می‌کند. در نتیجه، هرچه تعداد گره‌ها بیشتر باشد، بلاک چین‌ها قابل‌اعتمادتر می‌شوند.
از مدیریت و ثبت تراکنشها گرفته تا ذخیره داده‌ها و حفظ الگوریتم اجماع؛ همگی از کاربردهای نودها محسوب می‌شوند. این گره‌ها هستند که با اضافه کردن بلاک‌های جدید و همگام‌سازی شبکه‌های پیچیده، بلاک چین‌ها را گسترش می‌دهند. گره‌ها مسئول تغیین مشروع بودن یا نبودن بلاک‌ها هستند و عملکرد درست آنها را تضمین می‌کنند. بدون گره‌ها، بلاک چین‌ها فقط پایگاه‌های داده‌ای هستند که ارز دیجیتال دارند.
بیشتر بخوانید: آموزش کامل استفاده از مرورگر بلاک چین
نود یا گره بلاک چین چگونه کار می‌کند؟
بلاک چین‌ها یک دفتر کل مشترک و تغییرناپذیر هستند که در آن هر بلاک به‌صورت رمزنگاری‌شده به بلاک بعدی متصل است و تغییر در یک بخش باعث می‌شود تمام بلاک‌ها تغییر کنند. با این حال، آنها در یک شبکه توزیع‌شده هستند، چندین نسخه دارند و در معرض هیچ تغییری قرار نمی‌گیرند.
هرکدام از گره‌ها را می‌توان با توجه به یک ویژگی یا خصوصیت از دیگران متمایز کرد. آنها بسته به نوع اپلیکیشن موردنظر توسعه‌دهندگان می‌توانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند. هرچند در اکثر مواقع گفته می‌شود که گره‌ها سوابق ترکنش‌های بلاک چین‌ها را ذخیره می‌کنند، عملکرد آنها در اصل به نیازهای کلی بلاک چین‌ها بستگی دارد.
هر گره نقش و وظایف مشخصی در مدیریت تراکنشها، به اشتراک گذاشتن داده‌ها با گره‌های دیگر و اجرای الگوریتم مربوط به به‌روزرسانی و اجرای کل شبکه دارد. برای مثال، کوردا (Corda) دو نوع گره دارد: یکی برای ذخیره داده‌های مشتریان و دیگری برای اعتبارسنجی‌ها تراکنشها.
گره‌های تخصصی‌تری هم هستند که به‌عنوان سوپر نود (Super Node) شناخته می‌شوند. آنها وظایف پیچیده‌تری مثل اجرای قراردادهای هوشمند یا خدمت‌رسانی به‌عنوان واسطه‌های قابل‌اعتماد را انجام می‌دهند. این گره‌ها به قدرت و منابع محاسباتی بیشتری نیاز دارند؛ چراکه وظایف پیچیده‌تری را باید انجام دهند. در اکثر موارد، سازمان یا افراد مشهور و علاقه‌مند به موفقیت بلاک چین‌ها اداره چنین نودهایی را برعهده می‌گیرند.
یکی از مسئولیت‌های اصلی نودهای اعتبارسنج، مشارکت در فرایند اجماع بلاک چین، تأیید و اعتبارسنجی تراکنشها و بلاک‌های جدید و افزودن آنها به بلاک چین‌ها است. این گره‌ها باید از قوانین اجماع شبکه پیروی و با سایر نودها همکاری کنند.
گره‌های اعتبارسنج نقش مهمی در امنیت بلاک چین‌ها دارند؛ چراکه مطمئن می‌شوند همه تراکنشها معتبر هستند و با قوانین شبکه تطابق دارند. آنها این کار را با تأیید صحت معاملات و نحوه اجرای آنها و رد معاملاتی انجام می‌دهند که ویژگی‌های لازم را ندارند.
بیشتر بخوانید: تفاوت بلاکچین لایه 1 و لایه 2 ؟ راه حلی برای مقیاس پذیری
انواع نود یا گره بلاک چین
بررسی انواع مختلف نود یا گره بلاک چینی و عملکرد آنها در لایه‌های مختلف برای درک چیستی گره‌ها لازم و ضروری است.
۱. نود کامل (Full Node)
معمولاً از کلمه‌های نود و فول نود به یک صورت استفاده می‌شود؛ اما این دو گره کاملاً متفاوت هستند. نودهای کامل با اعتبارسنجی تمام بلاک‌ها و تراکنشها امنیت شبکه‌ها را تأمین می‌کنند. برای مثال، در بیت کوین، فول نود رایانه‌ای است که وظیفه اصلی ذخیره‌سازی و همگام‌سازی داده‌ها را انجام می‌دهد.
نودهای کامل یک کپی از کل بلاک چین (تمام بلاک‌ها و تراکنش‌های انجام‌شده) را ذخیره می‌کنند. این به آنها اجازه می‌دهد صحت و اعتبار تراکنشها و بلاک‌های جدید را تأیید کنند و هر مورد غیرمربوط را رد نمایند.
فول نودها باید از قوانین اجماع بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنشها و افزودن آنها به بلاک چین پیروی کنند و با سایر نودها برای تبادل داده‌های مربوط به تراکنشها و بلاک‌ها ارتباط داشته باشند.
فول نودها نقش مهمی هم در تصمیم‌گیری‌های مربوط به بلاک چین‌ها ایفا می‌کنند و تنها در صورتی که ۵۱ درصد از آنها موافق باشند، تغییرات مربوط به شبکه‌ها اجرا می‌شوند. گره‌های کامل هم انواع مختلفی دارند که عبارت است از:
نود کامل تعدیل‌شده ( Pruned Full Nodes)
این نودها بلاک‌های قدیمی را تعدیل می‌کنند و متقاضیان اجرای آنها باید کل بلاک چین، تمام لایه‌های آن و اسناد مربوط به تأیید و حذف بلاک‌های قدیمی را دانلود کنند.
نودهای کامل تعدیل‌شده فقط جدیدترین بلاک‌ها و تراکنشها و بخش کوچکی از بلاک‌ها و تراکنش‌های قدیمی را ذخیره می‌کنند. این امر باعث می‌شود از فضای ذخیره‌سازی کم‌تری برای اجرای گره‌ها استفاده کنند و برای افراد یا سازمان‌های کوچک کاربردی‌تر باشند.
گفتنی است که این گره‌ها هم مثل فول نودها می‌توانند با پیروی از قوانین اجماع و همکاری با سایر گره‌ها به تأیید و اعتبارسنجی تراکنشها بپردازند.
نودهای کامل آرشیوی (Archival Full Nodes)
نودهای کامل آرشیوی ستون فقرات بلاک چین‌ها هستند؛ زیرا هر بلاک را تأیید می‌کنند و کل تاریخچه بلاک چین را دقیقاً از اولین بلاک ذخیره می‌کنند. ظرفیت حافظه آنها با فول نودها کمی فرق دارد و با تأیید تراکنشها، همکاری با سایر گره‌ها برای تعیین وضعیت شبکه، اعتبارسنجی تراکنشها و رسیدگی به اجماع، وظایف اصلی نودها را انجام می‌دهند.
این نودها در تأیید و اعتبارسنجی تراکنشها شبیه به نودهای کامل معمولی هستند؛ اما به‌طور خاص برای ذخیره و حفظ تاریخچه بلاک چین طراحی شده‌اند. معمولاً سازمان‌ها یا افرادی نودهای آرشیوی را اداره می‌کند که علاقه زیادی به حفظ تاریخچه بلاک چین دارند. آنها از داده‌های موجود برای تحقیق یا بررسی تاریخچه بلاک چین‌ها استفاده می‌کنند و برای بازیابی داده‌های تراکنشها و بلاک‌های قدیمی ممکن است با نودهای دیگر همکاری کنند.
نودهای مرجع (Authority Nodes)
نود یا گره غیرمتمرکز معمولاً وظایفی مثل ایجاد و اعتبارسنجی بلاک‌ها و توزیع اطلاعات بین کاربران را انجام می‌دهد؛ اما مشکلاتی که در این زمینه وجود دارد، باعث شده است الگوریتم‌های اجماع خاصی توسعه یابد که با کمی تمرکز سعی می‌کنند سرعت و کارایی شبکه را افزایش دهند.
چنین الگوریتم‌هایی به نودهای مرجع نیاز دارند که با رأی‌گیری از جامعه یا تیم توسعه‌دهنده بلاک چین‌ها تعیین می‌شوند. این نودها علاوه بر وظایف گره‌های معمولی، وظیفه توزیع اطلاعات به سایر شرکت‌کنندگان در شبکه را هم انجام می‌دهند.
این شرکت‌کننده‌ها نودهای سبک (Lightweight Nodes) نام دارند و به نودهای مرجع وابسته هستند. هرچند گره‌های مذکور سرعت بلاک چین را بهبود می‌بخشند، میزان تمرکز آن را هم افزایش می‌دهند.
نودهای ماینر (Miner Nodes)
ماینرها نودهایی هستند که ثابت می‌کنند کار لازم برای ایجاد یک بلاک جدید را در فرایند اثبات کار انجام داده‌اند. آنها برای انجام این کار می‌توانند از گره‌های کامل آرشیوی خودشان استفاده کنند یا داده‌های سایر گره‌های کامل را دریافت کنند تا نیازمندی‌های بلاک بعدی را تعیین نمایند.
ماینرها از سخت‌افزارهایی مثل «GPU» یا «ASIC» استفاده می‌کنند و در ازای کار خود هم پاداش می‌گیرند. در اولین تراکنش هر بلاک که تراکنش کوین بیس (Coinbase Transaction) نام دارد، ماینرها پاداش خود برای ایجاد یک بلوک جدید را دریافت می‌کنند و هیچ کارمزدی هم برای آن نمی‌پردازند.
بیشتر بخوانید: قابلیت همکاری بلاک چین (interoprability) به چه معناست؟
مسترنودها (Masternodes)
برخلاف نودهای کامل که مسئول ایجاد و اعتبارسنجی بلوک‌ها هستند، مسترنودها توانایی اضافه کردن بلوک‌ها را ندارند و فقط سوابق تراکنشها و اعتبارسنجی آنها را حفظ می‌کنند. مسترنودها همیشه آنلاین هستند و برای راه‌اندازی به وثیقه نیاز دارند تا قابل‌اعتماد بودن و در دسترس بودن آنها تضمین شود.
کاربران با اجرای مسترنودها نمی‌توانند بلاک‌ها را ایجاد کنند، اما می‌توانند سهمی از پاداش‌ها به دست آورند. مسترنودها کلید عملکرد بلاک چین‌ها هستند و آنها را به شبکه‌ای قابل‌اعتماد و امن برای ذخیره و انتقال داده‌ها و ارزش‌ها تبدیل می‌کنند.
نود یا گره سپرده‌گذاری یا استیکینگ نود (Staking Nodes)
در اجماع اثبات سهام (POS) معامله‌گران در ازای سپرده‌گذاری مقداری توکن، امنیت شبکه را افزایش می‌دهند و پاداش می‌گیرند. این پاداش‌ها بر اساس عواملی مثل تعداد توکن‌های سپرده‌گذاری‌شده، زمان سپرده‌گذاری و نسبت توکن‌های یک فرد به کل توکن‌های سپرده‌گذاری‌شده در شبکه بستگی دارد.
برای مشارکت در سپرده‌گذاری، شما باید به یک گره کاملاً آرشیوی تبدیل شوید و کیف پول اصلی ارز دیجیتال مربوطه را دانلود کنید تا بتوانید یک کپی از کل بلاک چین را در دستگاه خود ذخیره و نگهداری کنید.
۲. نودهای سبک یا لایت نود
نود یا گره سبک یا لایت نود کل بلاک چین را ذخیره نمی‌کند، اما باید برخی از اطلاعات شبکه‌ها و تراکنش‌های خود را ذخیره نمایند. این گره‌ها مسئولیت حفظ امنیت بلاک چین‌ها را هم برعهده ندارند و برای دریافت اطلاعات مربوط به شبکه به سرورهای شخص ثالث وابسته هستند. سوپر نودها در اصل برای کاربرانی مفیدند که می‌خواهند مقدار کمی ارز دیجیتال را معامله کنند؛ زیرا بدون نیاز به دانلود کل بلاک چین می‌توانند تراکنش‌های مربوطه را تأیید یا رد کنند.
لایت نودها به منابع کم‌تری نیاز دارند و می‌توان از آنها در دستگاه‌هایی مثل تلفن همراه استفاده کرد. این گره‌ها سبک و کارآمد هستند و به فضای ذخیره‌سازی یا قدرت محاسباتی زیادی نیاز ندارند. با این حال، نودهای سبک ابتدا باید به یک نود کامل متصل شوند تا اطلاعات مربوط به تراکنشها و بلاک‌ها را از آنها بگیرند و سپس، تأیید و اعتبارسنجی تراکنشها را انجام دهند.
بیشتر بخوانید: بلاک چین Permissioned یا مجوزمحور و بلاک چین Permissionless یا بدون مجوز چیست؟
۳. سوپر نودها (Super Nodes)
این گره‌ها منابع و قابلیت‌های بیشتری نسبت به گره‌های معمولی دارند. آنها معمولاً رایانه‌های قدرتمندی هستند که می‌توانند تراکنش‌های بیشتر و وظایف پیچیده‌تری انجام دهند. واسطه‌گری برای اتصال سایر گره‌ها به شبکه، ارائه خدمات ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها یا ارائه خدمات مربوط به مبادلات غیرمتمرکز از جمله وظایف سوپر نودها است.
در مکانیزم اجماع اثبات سهام سوپر نودها می‌توانند اعتبارسنجی تراکنشها و بلاک‌ها را هم انجام دهند. در این صورت، سوپ نودها بر اساس میزان سپرده‌های خود (ارز دیجیتال یا سایر دارایی‌ها) انتخاب می‌شوند. سوپر نودها در مقایسه با گره‌های معمولی فعال‌تر هستند و معمولاً منابع و قابلیت‌های بیشتری دارند.
۴. نود یا گره لایتنینگ (Lightning Nodes)
نودهای لایتنینگ گره‌هایی در شبکه بلاک چین هستند که به شبکه لایتنینگ وصل می‌شوند. شبکه لایتنینگ پروتکل پرداخت لایه دومی است که امکان انجام تراکنش‌های سریع و ارزان را بر روی بلاک چین‌ها فراهم می‌کند.
شبکه لایتنینگ با انتقال بخش زیادی از تراکنشها به خارج از بلاک چین اصلی مقیاس‌پذیری شبکه‌ها را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، تراکنش‌های لایتنینگ در بلاک چین اصلی ثبت نمی‌شوند و به همین خاطر سریع‌تر و ارز‌ان‌تر هستند.
نودهای لایتنینگ مسئول تسهیل تراکنشها در شبکه لایتنینگ هستند و دو نوع دارند:
۱. لایتنینگ هابز (Lightning hubs): به‌عنوان واسطه تراکنشها عمل می‌کنند و وظیفه هدایت پرداخت‌ها بین نودهای دیگر را برعهده دارند.
۲. کیف پول‌های لایتنینگ (Lightning wallets): وجوه را در خود نگه می‌داند و می‌توان از آنها برای ارسال و دریافت پرداخت‌ها استفاده کرد.
بیشتر بخوانید: شبکه لایتنینگ (Lightning Network) چیست؟
نتیجه‌گیری
نودها بخش جدایی‌ناپذیر بلاک چین‌ها هستند و درک آنها برای ورود به دنیای ارزهای دیجیتال ضروری است. گره‌ها انواع مختلفی هم دارند که هر یک وظایف و مسئولیت‌های متفاوتی دارند.
توسعه‌دهندگان بلاک چین‌ها، توسعه‌دهندگان UI و افرادی که در ساخت و اجرای بلاک چین‌ها فعالیت می‌کنند، باید اطلاعات فنی زیادی درمورد نودها داشته باشند. با این حال، ما در این مقاله بیشتر روی توضیحات کلی تمرکز کردیم تا فعالان بازار ارزهای دیجیتال درک بهتری از دنیای غیرمتمرکز داشته باشند.
سؤالات متداول
علاقه‌مندان پس از انتخاب یک بلاک چین (مثل بیت کوین یا اتریوم)، فراهم کردن نرم‌افزارها یا سخت‌افزارهای موردنیاز می‌توانند به اجرای نود یا گره بلاک چینی بپردازند.
نودها را می‌توانید روی پروتکل‌های ابری مثل گوگل کلود (Google Cloud) یا دستگاهی با رم و هارد دیسک کافی اجرا کنید. پس از اجرای گره‌ها باید مدام روی آنها نظارت کنید تا هیچ نقصی در بلاک چین ایجاد نشود.
گره‌هایی که عملکرد خوبی دارند، با پاداش‌ها و افزایش قیمت آنها به مالکان خود سود خوبی می‌دهند. از طرفی نوع گره در سودآوری آن اهمیت زیادی دارد. برای مثال، بازدهی نودهای سپرده‌گذاری بیشتر از مسترنودها است. در بررسی سودآوری نودها باید هزینه تجهیزات موردنیاز آنها را هم در نظر بگیرید.
نود یا گره اجرا‌شده در هر دستگاه به قابلیت‌های سخت‌افزاری آن بستگی دارد.
